一种内置控制器的电动夹爪的制作方法

本实用新型涉及一种电动夹爪，具体是一种内置控制器的电动夹爪。

背景技术：

在工业自动化行业，移动机器人上会采用机械臂来进行物料的搬运整理，如分拣机器人和排爆机器人；在医疗自动化设备中，比如血液分析仪、生化分析仪、血涂片制备仪等也采用机械手来进行试管，试管架以及载玻片的调度，运载，以上的一些应用中，机械手末端夹持器往往都采用气动夹爪来实现，然而气动夹爪需要采用气泵，在上面一些场合有很多限制，另外气动夹爪也会来环境噪音，所以就出现了电动夹爪，摒弃了气源，简化工厂，接电即用。现有技术中的电动夹爪通常采用伺服电机或者步进电机驱动控制，实现夹爪的夹持。夹住物体后，由于电机会过冲，会对被夹物体产生冲击，损坏物体，也会对夹爪传动系统产生冲击，导致系统寿命下降。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种内置控制器的电动夹爪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种内置控制器的电动夹爪，包括手指机构、转动转直线机构、运动传动机构、控制器和散热机构，所述手指机构包括两个手指、齿条、减震块、导轨和交叉滚子保持架，两个所述手指呈中心对称设置，手指内设有齿条，齿条的两端均设有减震块，手指的外侧均设有导轨槽，导轨槽与导轨相互配合，手指与导轨之间设有交叉滚子保持架；

所述转动转直线机构由E型卡簧、轴承、滚柱、导轨座、齿轮轴和内齿轮组成，所述齿轮轴的外齿段置于两个手指内中心对称的齿条之间且与齿条相互啮合，导轨置于导轨座内，齿轮轴的中轴部分安装有两个轴承，所述导轨座的中间位置设有对称的向内的凸台，凸台内设有滚柱槽，滚柱槽内安装有滚柱，滚柱的表面与手指相互接触，齿轮轴的外部设有E型卡簧，齿轮轴的端部设有与其过盈配合的内齿轮；

所述运动传动机构由轴、外壳、级联齿轮、电机出轴齿轮、无刷电机和铜套组成，所述无刷电机的输出轴上套设有电机出轴齿轮，电机出轴齿轮与级联齿轮相互啮合，级联齿轮与内齿轮相互啮合，级联齿轮、电机出轴齿轮、无刷电机均封装在外壳内；

所述控制器由控制电路板和滑动变阻器组成，控制电路板和滑动变阻器电连接无刷电机和外部电源；

所述散热机构由散热铜柱和后盖组成，散热铜柱的一端固定在后盖内的铜柱孔内，散热铜柱的另端通过散热贴纸贴在控制电路板上。

作为本实用新型进一步的方案：所述导轨座内的凸台置于导轨对应位置处的凹槽内。

作为本实用新型再进一步的方案：所述级联齿轮由四个大齿轮和四个小齿轮组成，两个所述大齿轮和两个小齿轮通过轴组成一组同轴的齿轮，其中一个小齿轮置于两个所述大齿轮之间，另一个小齿轮置于大齿轮的一侧，两组同轴的齿轮的相互错位啮合，其中一组的小齿轮与电机出轴齿轮相互啮合，另一组的小齿轮与内齿轮相互啮合，轴露在小齿轮外部的部分套设有铜套。

作为本实用新型再进一步的方案：所述运动传动机构通过改变级联齿轮的组成数量来改变减速比。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在无刷电机转动时，无刷电机带动电机出轴齿轮转动，电机出轴齿轮与级联齿轮相互啮合，进而带动级联齿轮转动，级联齿轮带动内齿轮转动，由于内齿轮与述齿轮轴的外齿段同轴，进而实现齿轮轴的外齿段的转动，齿轮轴的外齿段带动齿条转动，将齿轮轴的转动转化为两个手指的相对运动，实现两个手指夹放动作，可以通过滑动变阻器控制手指机构的抓取力和抓取速度，减少对被夹物体产生的冲击，防止损坏物体，延长系统的使用寿命，滚柱的表面与手指相互接触，滚柱的作用是能将手指向两边挤开，将手指与导轨压紧，使导轨在一定的预紧力下直线运动，保证交叉滚子保持架两侧的导轨无间隙；交叉滚子保持架可以减小手指和导轨之间的摩擦，提升手指在导轨运动的顺畅性和平稳性，整体结构紧凑，体积小，结构可靠，具有很好的市场推广性。

附图说明

图1为一种内置控制器的电动夹爪的爆炸图。

图2为一种内置控制器的电动夹爪的剖面图。

图3为一种内置控制器的电动夹爪的结构示意图。

图4为一种内置控制器的电动夹爪中手指机构和转动转直线机构的结构示意图。

图中：1-手指机构、2-转动转直线机构、3-运动传动机构、4-控制器、5-散热机构、101-手指、102-齿条、103-减震块、104-导轨、105-交叉滚子保持架、201-E型卡簧、202-轴承、203-滚柱、204-导轨座、205-齿轮轴、206-内齿轮、301-轴、302-外壳、303-级联齿轮、304-电机出轴齿轮、305-无刷电机、306-铜套、401-控制电路板、402-滑动变阻器、501-散热铜柱、502-后盖。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-3，一种内置控制器的电动夹爪，包括手指机构1、转动转直线机构2、运动传动机构3、控制器4和散热机构5；

所述手指机构1包括两个手指101、齿条102、减震块103、导轨104和交叉滚子保持架105，两个所述手指101呈中心对称设置，手指101内设有齿条102，齿条102的两端均设有减震块103，手指101的外侧均设有导轨槽，导轨槽与导轨104相互配合，实现两个手指101的固定安装，手指101与导轨104之间设有交叉滚子保持架105，减小二者摩擦，提升手指101在导轨104运动的顺畅性和平稳性；

所述转动转直线机构2由E型卡簧201、轴承202、滚柱203、导轨座204、齿轮轴205和内齿轮206组成，所述齿轮轴205的外齿段置于两个手指101内中心对称的齿条102之间且与齿条102相互啮合，齿轮轴205转动过程中，通过齿间的相互啮合，将齿轮轴205的转动转化为两个手指101的相对运动，实现夹放动作，导轨104置于导轨座204内，齿轮轴205的中轴部分安装有两个轴承202，防止齿轮轴205径向运动，所述导轨座204的中间位置设有对称的向内的凸台，凸台内设有滚柱槽，滚柱槽内安装有滚柱203，滚柱203的表面与手指101相互接触，滚柱203的作用是能将手指101向两边挤开，将手指101与导轨104压紧，使导轨104在一定的预紧力下直线运动，保证交叉滚子保持架105两侧的导轨101无间隙，齿轮轴205的外部设有E型卡簧201，用来限制齿轮轴205的轴向窜动；齿轮轴205的端部设有与其过盈配合的内齿轮206；

所述运动传动机构3由轴301、外壳302、级联齿轮303、电机出轴齿轮304、无刷电机305和铜套306组成，所述无刷电机305的输出轴上套设有电机出轴齿轮304，电机出轴齿轮304与级联齿轮303相互啮合，级联齿轮303与内齿轮206相互啮合，在无刷电机305转动时，通过齿轮的啮合作用将动力传递给齿轮轴205，级联齿轮303、电机出轴齿轮304、无刷电机305均封装在外壳302内；

所述控制器4由控制电路板401和滑动变阻器402组成，控制电路板401和滑动变阻器402电连接无刷电机305和外部电源，通过滑动变阻器402控制手指机构1的抓取力和抓取速度；

所述散热机构5由散热铜柱501和后盖502组成，散热铜柱501的一端固定在后盖502内的铜柱孔内，散热铜柱501的另端通过散热贴纸贴在控制电路板401上，将控制电路板401产生的热量通过散热铜柱501导出到后盖502上散热。

所述导轨座204内的凸台置于导轨104对应位置处的凹槽内，以此对导轨104的位置进行定位。

所述级联齿轮303由四个大齿轮和四个小齿轮组成，两个所述大齿轮和两个小齿轮通过轴301组成一组同轴的齿轮，其中一个小齿轮置于两个所述大齿轮之间，另一个小齿轮置于大齿轮的一侧，两组同轴的齿轮的相互错位啮合，其中一组的小齿轮与电机出轴齿轮304相互啮合，另一组的小齿轮与内齿轮206相互啮合，轴301露在小齿轮外部的部分套设有铜套306。

所述运动传动机构3通过改变级联齿轮303的组成数量来改变减速比。

本实用新型的工作原理是：在无刷电机305转动时，无刷电机305带动电机出轴齿轮304转动，电机出轴齿轮304与级联齿轮303相互啮合，进而带动级联齿轮303转动，级联齿轮303带动内齿轮206转动，由于内齿轮206与述齿轮轴205的外齿段同轴，进而实现齿轮轴205的外齿段的转动，齿轮轴205的外齿段带动齿条102转动，将齿轮轴205的转动转化为两个手指101的相对运动，实现两个手指101夹放动作，可以通过滑动变阻器402控制手指机构1的抓取力和抓取速度，减少对被夹物体产生的冲击，防止损坏物体，延长系统的使用寿命，滚柱203的表面与手指101相互接触，滚柱203的作用是能将手指101向两边挤开，将手指101与导轨104压紧，使导轨104在一定的预紧力下直线运动，保证交叉滚子保持架105两侧的导轨101无间隙；交叉滚子保持架105可以减小手指101和导轨104之间的摩擦，提升手指101在导轨104运动的顺畅性和平稳性，整体结构紧凑，体积小，结构可靠，具有很好的市场推广性。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。